Схема простой светодиодной мигалки для ёлочной игрушки (CD4060B)


Ёлочные игрушки с подсветкой обычно работают в составе гирлянды, но хорошим дополнением будет и некоторое количество самостоятельно мерцающих игрушек. На рисунке 1 показана схема интересного устройства, которое монтируется в ёлочную игрушку.

Оно с помощью шести разноцветных светодиодов создает эффект мерцания игрушки, свечения её разными цветами, причем, это мерцание начинается только в темноте, а на свету цвет свечения игрушки не меняется.

Принципиальная схема светодиодной мигалки на микросхеме CD4060B с реакцией на освещенность

Рис.1. Принципиальная схема светодиодной мигалки на микросхеме CD4060B с реакцией на освещенность.

В основе схемы микросхема CD4060B, в которой есть двоичный счетчик и инверторы для схемы мультивибратора. Частота мультивибратора задается цепью С1-R3, подбором сопротивления R3 можно регулировать скорость мерцания ёлочной игрушки. К трем выходам микросхемы подключены по одной цепи из двух светодиодов через токоограничивающие резисторы R5-R10.

Работают выходы следующим образом, например, когда на выводе 7 D1 единица горит светодиод НL4, так как на него поступает ток через вывод 7 D1. Но светодиод Hl1 не горит, так как открытый верхний ключ выхода D1 (вывода 7) его шунтирует и на HL1 напряжение, хотя и есть, но его не достаточно для свечения светодиода. Когда на выводе 7 ноль ситуация меняется.

Теперь горит светодиод Hl1, так как на него поступает ток через нижний ключ выхода D1 (вывода 7), но светодиод НL4 не горит, так как открытый нижний ключ вывода 7 его шунтирует, и напряжение на нем недостаточно для свечения.

Аналогично работают и два других выхода (выводы 5 и 4). Состояние выходов изменяется согласно двоичному трехразрядному коду (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111). Таким образом есть восемь сочетаний свечения светодиодов, если учесть что светодиоды могут быть разного цвета, и расположены в разных частях ёлочной игрушки, то мерцание может получиться весьма разнообразным, даже может создаваться эффект как бы случайного состояния.

Фоторезистор R1 совместно с постоянным резистором R2 образуют свето-зависимый делитель напряжения. Чем ярче свет, тем меньше сопротивление R1 и тем больше напряжение на выводе 12 микросхемы D1, который отвечает за обнуление счетчика и блокировку мультивибратора.

Можно экспериментально подобрать сопротивление R2 таким образом, чтобы в темноте на выводе 12 D1 было напряжение сопоставимое с логическим нулем, а при обычном дневном свете - сопоставимое с единицей. Тогда днем на выводе 12 D1 будет логическая единица, значит, на всех выходах - нули, горят постоянно неподвижно Hl1, НL2, НL3.

Как только уровень естественного света снижается до уровня заданного подбором R2. напряжение на выводе 12 D1 опускается до логического нуля. Теперь мультивибратор и счетчик работают. Ёлочная игрушка мерцает разными цветами.

Если зависимость от уровня внешней освещенности не нужна, схему можно собрать по рисунку 2, удалив фоторезистор. По такой схеме ёлочная игрушка будет мерцать всегда, когда на неё подается питание.

Принципиальная схема светодиодной мигалки на микросхеме CD4060B

Рис.2. Принципиальная схема светодиодной мигалки на микросхеме CD4060B.

Сопротивление резистора R2 на схеме показано условно, но зависит от номинального (темнового) сопротивления используемого фоторезистора, а так же от его чувствительности. Автор использовал фоторезистор от фотореле китайского производства, марка и параметры данного фоторезистора автору не известны, но при его использовании сопротивление R2 экспериментальным образом было определено в размере 100 кОм.

Светодиоды можно использовать любые, но для наибольшего эффекта желательны сверхяркие разных цветов, красные, желтые, зеленые, синие. Фоторезистор нужно расположить так чтобы на него не попадал свет от светодиодов.

Монтаж удобнее всего выполнить объемным «воздушным» способом на выводах микросхемы D1, и придать ему форму согласно форме ёлочной игрушки, внутри которой схема будет размещена.

Егоров М.Н. РК-2014-11.

-----

От редакции сайта RadioStorage.net: микросхема CD4060 сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения до 3В. При питании схемы от 3,7В..5В нужно будет подобрать сопротивления гасящих резисторов R5-R10.

Желательно чтобы ток через каждый из светодиодов не превышал 10мА. Используйте сверхъяркие светодиоды, они могут светить достаточно ярко даже при токах 2-5мА, получится очень экономная игрушка.

Для расчета сопротивления резисторов R5-R10 можете использовать наш калькулятор для расчета гасящего резистора к светодиоду.


2 2534 Освещение
мигалка светодиод гирлянда Новый Год
Комментарии (1):
#1 root Декабрь 05 2019
+1

Добавили в статью примечание и рекомендации по напряжению питания для схемы и применению светодиодов.

Написать комментарий:

cashback